渦輪流量計的工作原理

渦輪流量計是葉輪式流量(流速)計的主要品種，葉輪式流量計之中還有風(fēng)速計、水表等。
在各種流量計中，重復性、度的產(chǎn)品有：渦輪流量計、容積式流量計和科氏質(zhì)量流量計。而渦輪流量計具有自己的特點(diǎn)，比如結構簡(jiǎn)單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大(同樣口徑可通過(guò)的流量大)和可適應高參數(高溫、高壓和低溫)等。至今，這類(lèi)流量計產(chǎn)品可達技術(shù)參數：口徑4-750mm，壓力達250MPa，溫度為-240-700℃，像這樣的技術(shù)參數其他兩類(lèi)流量計則是難以達到的。
氣體渦輪流量計廣泛應用于以下一些測量對象：石油、有機液體、無(wú)機液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。在國外液化石油氣、成品油和輕質(zhì)原油等的轉運及集輸站，大型原油輸送管線(xiàn)的首末站都大量采用它進(jìn)行貿易結算。在歐洲和美國氣體渦輪流量計是僅次于孔板流量計的天然氣計量?jì)x表，僅荷蘭在天然氣管線(xiàn)上就采用了2600多臺各種尺寸，壓力從0.8MPa到6.5MPa的氣體TUF，他們已成為優(yōu)良的天然氣流量計。
盡管氣體渦輪流量計的優(yōu)良計量特性受到人們的青睞，可是給人的印象是由活動(dòng)部件，使用期短，在選用時(shí)不免躊躇，經(jīng)過(guò)人們的不懈努力，應該說(shuō)情況大有改觀(guān)。
氣體渦輪流量計作為zui通用的流量計，其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、全系列、多規格批量生產(chǎn)的規模。應該指出，氣體渦輪流量計除前述工業(yè)部門(mén)大量應用外，在一些特殊部門(mén)亦得到廣泛應用，如科研實(shí)驗、國防科技、計量部門(mén)，這些領(lǐng)域的使用恰好避開(kāi)了其弱點(diǎn)(不適于長(cháng)期連續使用)，充分發(fā)揮其特點(diǎn)(高精度，重復性好，可用于高壓、高溫、低溫及微流量等條件)。在這些領(lǐng)域，大多是根據被測對象的特殊要求進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的結構設計，它們是儀表不進(jìn)行批量生產(chǎn)。
氣體渦輪流量計傳感器結構圖，當被測流體流過(guò)傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動(dòng)周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線(xiàn)圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應電勢，即電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
TUF的實(shí)用流量方程為
qv=f/K (7.1)
qm=qvρ (7.2)
式中 qv,qm-分別為體積流量，m3/s，
質(zhì)量流量，kg/s;
f-流量計輸出信號的頻率，Hz;
K-流量計的儀表系數，P/m3。
傳感器的儀表系數由流量校驗裝置校驗得出，它*不問(wèn)傳感器內部流體的流動(dòng)機理，把傳感器作為一個(gè)黑匣子，根據輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)確定其轉換系數，它便于實(shí)際應用。但要注意，此轉換系數(儀表系數)是有條件的，其校驗條件是參考條件，如果使用時(shí)偏離此條件，系數將發(fā)生變化，變化的情況視傳感器類(lèi)型，管道安裝條件和流體物性參數的情況而定。